虛擬電廠是通過先進(jìn)通信技術(shù)和軟件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)地理位置分散的各種DER的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。它的概念更多強(qiáng)調(diào)的是對外呈現(xiàn)的功能和效果，更新運(yùn)營理念并產(chǎn)生社會經(jīng)濟(jì)效益，符合中國電力發(fā)展的需求與方向。

現(xiàn)在的發(fā)電廠和用電之間“不可調(diào)和”的矛盾：電廠每天都持續(xù)源源不斷的在發(fā)電，而用電的需求總是一會兒高一會兒低，白天要的電多，晚上要的電少，夏天要的電多，冬天要的電少，電廠沒有辦法，只能按當(dāng)前外部需求來調(diào)整自身的發(fā)電，這樣就會造成運(yùn)行的不經(jīng)濟(jì)。

與微網(wǎng)的區(qū)別?

微網(wǎng)技術(shù)的提出旨在解決DG 并網(wǎng)運(yùn)行時的主要問題，同時由于它具備一定的能量管理功能，并盡可能維持功率的局部優(yōu)化與平衡，可有效降低系統(tǒng)運(yùn)行人員的調(diào)度難度。實(shí)際上，盡管虛擬電廠和微網(wǎng)都是基于考慮解決DG及其他元件整合并網(wǎng)問題范疇，但二者仍有諸多區(qū)別。

1)設(shè)計(jì)理念。微網(wǎng)采用自下而上的設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)調(diào)“自治”，即以DG與用戶就地應(yīng)用為主要控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)正常時的并網(wǎng)運(yùn)行以及網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擾動或故障時的孤島運(yùn)行。而虛擬電廠的概念強(qiáng)調(diào)“參與”，即吸引并聚合各種DER參與電網(wǎng)調(diào)度和電力市場交易，優(yōu)化DER組合以滿足電力系統(tǒng)或市場要求為主要控制目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)對外呈現(xiàn)的功能和效果。

2)構(gòu)成條件。微網(wǎng)的構(gòu)成依賴于元件(DG、儲能、負(fù)荷、電力線路等)的整合，由于電網(wǎng)拓展的成本昂貴，因此微網(wǎng)主要整合地理位置上接近的DG，無法包含相對偏遠(yuǎn)和孤立的分布式發(fā)電設(shè)施。虛擬電廠的構(gòu)成則依賴于軟件和技術(shù)：其轄域(聚合)范圍以及與市場的交互取決于通信的覆蓋范圍及可靠性;轄域內(nèi)各DER的參數(shù)采集與狀態(tài)監(jiān)控取決于智能計(jì)量(smart metering)系統(tǒng)的應(yīng)用;DER的優(yōu)化組合由中央控制或信息代理單元進(jìn)行協(xié)調(diào)、處理及決策。因此，引入虛擬電廠的概念不必對原有電網(wǎng)進(jìn)行拓展，而能夠聚合微網(wǎng)所轄范圍之外的DG。

3)運(yùn)行模式。微網(wǎng)相對于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，通過公共耦合開關(guān)，微網(wǎng)既可運(yùn)行于并網(wǎng)模式，又可運(yùn)行于孤島模式。而虛擬電廠始終與公網(wǎng)相連，即只運(yùn)行于并網(wǎng)模式。

4)運(yùn)行特性。微網(wǎng)的運(yùn)行特性包含2個方面的含義，即孤島運(yùn)行時配電網(wǎng)自身的運(yùn)行特性以及并網(wǎng)運(yùn)行時與外部系統(tǒng)的相互作用。而虛擬電廠作為聚合能量資源構(gòu)成的特殊電廠，其與系統(tǒng)相互作用的要求比微網(wǎng)更為嚴(yán)格，可用常規(guī)電廠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和運(yùn)行特性來衡量虛擬電廠的效用，如有功/無功負(fù)載能力、出力計(jì)劃、爬坡速度、備用容量、響應(yīng)特性和運(yùn)行成本特性等;其轄域內(nèi)配電網(wǎng)的運(yùn)行特性則由配電系統(tǒng)操作員(distribution systemoperator，DSO)進(jìn)行衡量。

虛擬電廠和微網(wǎng)是目前實(shí)現(xiàn)DG并網(wǎng)最具創(chuàng)造力和吸引力的2種形式。對于微網(wǎng)的定義，國內(nèi)一般認(rèn)為：微網(wǎng)是指由DG、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)供需不平衡時，“虛擬電廠”可以借助調(diào)控平臺，快速分析計(jì)算各個水電站的運(yùn)行情況，并發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)了“零成本”“零碳”調(diào)峰。近日，本報刊發(fā)的消息《麗水“虛擬電廠”率全省之先實(shí)現(xiàn)“零碳”調(diào)峰》，引發(fā)了各界關(guān)注。作為全省首個綠色能源“虛擬電廠”，此舉有效避免了資源浪費(fèi)、減少碳排放，不失為生態(tài)文明的一個創(chuàng)新舉措。

“虛擬電廠”好比一個區(qū)域內(nèi)的電力“管家”，它利用數(shù)字化技術(shù)，將散落在我市山林峽谷間的800多座水電站連接起來，形成一個穩(wěn)定、可控的“大電廠”，能有效便捷處理與大電網(wǎng)之間的各種關(guān)系，對電網(wǎng)供需平衡起到重要的作用。由于電力不能大規(guī)模儲存，電力都是即發(fā)即用，遇到用電高峰和用電低谷時，再下發(fā)指令到電廠，這種簡單粗放的調(diào)控方式，極易造成能源浪費(fèi)?！疤摂M電廠”的出現(xiàn)，解決了這一矛盾，是數(shù)字賦能實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的創(chuàng)新實(shí)踐。

“虛擬電廠”的成功實(shí)踐，得益于數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展。從全國來看，數(shù)字賦能節(jié)能減排勢頭正越來越猛。近期，由賽迪顧問、百度AI產(chǎn)業(yè)研究中心、百度智能云發(fā)布的《智慧能源白皮書——擁抱數(shù)字時代，育先機(jī)開新局》認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新了能源新模式新業(yè)態(tài)，智慧能源將進(jìn)入規(guī)模提速增長、結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化、創(chuàng)新應(yīng)用場景更加豐富、智能化水平顯著提升的發(fā)展新階段。就在前不久，衢州就推出了“綠能碼”，通過將區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)的新能源消耗量和碳排放量，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、分析、追蹤和賦碼，利用數(shù)字化提升能源利用率和清潔能源使用水平……加快數(shù)字化發(fā)展，協(xié)同數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型正越來越多被提及和運(yùn)用，這對于企業(yè)拓寬綠色低碳的發(fā)展路徑，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量綠色發(fā)展，具有非常重要的意義。

“虛擬電廠”和“綠能碼”，都給了我們一個啟示，那就是通過數(shù)字化手段，我們可以在相當(dāng)多的領(lǐng)域?yàn)闇p碳作出貢獻(xiàn)。尤其是“虛擬電廠”，在冬夏用電高峰季節(jié)，可以通過實(shí)時變化數(shù)據(jù)提前預(yù)測，在峰值到來前，向用戶發(fā)出通知，倡議關(guān)閉不必要的空調(diào)、減少不必要的設(shè)備運(yùn)行。此外，還可以結(jié)合用電負(fù)荷，再根據(jù)企業(yè)意愿，由企業(yè)自主選擇供電時間等。如此，可有效平衡用電狀況，節(jié)約能源，減少排放。

“碳達(dá)峰、碳中和”是今年全國兩會熱詞。今年的政府工作報告明確提出，要扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作。作為“綠水青山就是金山銀山”理念的重要萌發(fā)地和先行實(shí)踐地，麗水用較低的碳排放實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量綠色發(fā)展有責(zé)任，也有信心。我們要圍繞實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，積極轉(zhuǎn)變觀念，以數(shù)字技術(shù)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型，探尋更多減碳路徑，讓更多的“虛擬電廠”這樣的創(chuàng)新之舉，為碳達(dá)峰、碳中和鋪路。

有了虛擬發(fā)電廠之后

高效經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié)各臺調(diào)峰機(jī)組、各種儲能設(shè)備、多種用電設(shè)備的負(fù)荷，達(dá)到更經(jīng)濟(jì)地按需增減負(fù)荷的目的。

而對于風(fēng)能、太陽能等這些分布式能源與電網(wǎng)之間的矛盾，虛擬發(fā)電廠也有解決之道!虛擬發(fā)電廠在不改變各個分布式能源并網(wǎng)方式的前提下通過先進(jìn)的控制、計(jì)量、通信等技術(shù)聚合各類分布式能源和用電設(shè)備，并通過更高層面的軟件構(gòu)架實(shí)現(xiàn)多個分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，從而減少分布式能源并網(wǎng)對公網(wǎng)造成的沖擊，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。